砕屑物

砕屑物(さいせつぶつ、: clastics[1]detritus[1])とは、岩石が壊れてできた破片や粒子を指す地質学用語。がこれにあたるが、砂は粗砂と細砂、泥はシルト粘土に大別することができる。

砕屑物によって構成されている堆積岩砕屑岩と呼ぶ。 

粒径による砕屑物の分類

砕屑粒子は粒径により区分され、その区分に従って砕屑岩などを分類することで定量的に表現される。粒径による分類方法は、等比数級的な境界を人為的に設け、系統化した説明が容易なウェントウォースらに基づく粒度階区分(Wentworth's grade scale)を基本とし、必要に応じて適切な分類が個別に定義される。

砕屑性堆積岩においては、粒度と性質の差異の相関性が良く、堆積物の生成過程(侵食運搬堆積などの環境)との関係では欠かせない分類であり、また科学的性質についても鉱物の残存あるいは粘土鉱物化した関係性が大まかに表現できる。

ウェントウォース粒度区分による分類
粒径(mm) φ(ファイ) 粒子の区分 砕屑物砕屑岩 火山砕屑物
256以上 -8以下 巨礫 礫岩 火山岩塊 
64 -6 大礫
4 -2 中礫  火山礫
2 -1 細礫 
1 0 極粗粒砂 砂岩 粗粒火山灰(火山砂) 火山灰
0.5(1/2) 1 粗粒砂 
0.25(1/4) 2 中粒砂
0.125(1/8) 3 細粒砂 
0.063(1/16) 4 極細粒砂
0.032(1/32) 5 粗粒シルト シルトシルト岩 泥岩 細粒火山灰(火山シルト)
0.016(1/64) 6 中粒シルト
0.008(1/128) 7 細粒シルト 
0.004(1/256) 8 極細粒シルト
0.004以下 8以上 粘土 粘土粘土岩

この粒径区分では、は以下の式で求められる[2]

:粒径[mm]、:1 mm)

粒径の明確な境界はなく、優勢な方へ区分し、必要に応じて適切な区分が新たに設定される。特に礫と砂の粒径2mmとする境は4mmに設定されることもしばしばある。

他の堆積岩の分類は、火山砕屑岩、生物起源、科学的性質などで分けられる。なお、岩盤分類については、砕屑性堆積岩の対応性は良いが一概には表現されないため、目的別や適用方法によって多種多様な分類が用いられる。

国際土壌学会法による粒径区分

国際土壌学会法による粒径区分では、砕屑物は次のように分類される。

  •  : 2mm以上のもの
  • 粗砂 : 2〜0.2mmのもの
  • 細砂 : 0.2〜0.02mmのもの
  • シルト : 0.02〜0.002mmのもの
  • 粘土 : 0.002mm未満のもの

火山砕屑物

火山起源の砕屑物(火山灰軽石など)は火山砕屑物(火砕物)という。

火山砕屑物における粒径の区分では個別に飛散距離の区分が加えられ、具体的にはハザードマップが作成される。ここでも粒径2mmの境界については、発泡した軽量な粒子は遠くまで飛散することから4mmと定義することもある。粒度区分については標準的な分類を基本とするが、状況に応じて適切な設定が設けられる。

脚注

  1. ^ a b 文部省編『学術用語集 地学編』日本学術振興会、1984年、119頁。ISBN 4-8181-8401-2。
  2. ^ 指田ほか 2007, p. 38.

関連項目

参考文献

  • 『地球進化学』指田勝男・久田健一郎・角替敏昭・八木勇治・小室光世・興野純(編)、古今書院〈地球学シリーズ〉、2007年。ISBN 978-4-7722-5204-1。
砕屑物と砕屑岩
粒径(mm) 砕屑物 砕屑岩 火山砕屑物 火山砕屑岩
64 以上 礫岩 火山岩塊 火山角礫岩、凝灰角礫岩
64 - 2 火山礫 ラピリストーン、火山礫凝灰岩
2 - 116 砂岩 火山灰 凝灰岩
116 - 1256 シルト シルト岩 泥岩
1256 以下 粘土 粘土岩
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シルト

シルト(英: silt)あるいは日本語で沈泥(ちんでい)とは、砂より小さく粘土より粗い砕屑物のこと。地質学では、泥(粒径が1/16mm以下のもの)の中で、粘土(粒径が1/256mm以下)より粒が大きく粗いもの(粒径1/16mm - 1/256mm)をシルトと呼ぶ。

シルトが続成作用によって堆積岩になったものをシルト岩という。

テフラ

テフラ(古代ギリシア語: τέφρα、英: tephra、ギリシャ語で「灰」の意)とは、アイスランドの地質学者シグルズール・ソラリンソンによって定義された語で、火山灰・軽石・スコリア・火砕流堆積物・火砕サージ堆積物などの総称。火山砕屑物とほぼ同義であるが、ある程度広く分布するものに用いられることが多い。狭義には降下したものを指す。火山灰などの火山噴出物中のケイ素酸化物SiO2 の組成や含有する微量元素を分析することで、起源となった火山の特定が行われる。また、層厚と堆積面積によって噴火規模を推定する事が可能になる。

シグルズール・ソラリンソンはアイルランドのヘクラ火山での研究を通して1944年に火山灰による地層の対比や編年を行なう方法を提唱した。

凝灰岩

凝灰岩(ぎょうかいがん、英: tuff、タフ)は、火山から噴出された火山灰が地上や水中に堆積してできた岩石。成分が火山由来であるが、生成条件から堆積岩(火山砕屑岩)に分類される。

典型的な凝灰岩は数mm以下の細かい火山灰が固まったもので、白色・灰色から暗緑色・暗青色・赤色までさまざまな色がある。塊状で割れ方に方向性はない。凝灰岩は層状構造(層理)を持たないことも多いが、大規模な噴煙から降下した場合や水中でゆっくり堆積した場合は層状をなすこともある。

堆積

堆積(たいせき、sedimentation、deposition)とは、堆積物(地層)を形成するに至るまでの過程の総称をいう。

常温常圧のもとで、既存の岩石の風化・侵食によって生成された砕屑物(粘土・シルト・砂・礫)や、火山砕屑物、生物遺骸などが、流水・氷河・風、火山活動などの作用と重さによりふるい分けられて集積される過程、及び化学的作用により水溶液中から沈殿し集積される過程を示す。

集積した構成物が岩石の風化・侵食などから、分解、運搬、ふるい分けられて集積される作用を堆積作用という。この作用には機械的作用によるものの他、化学的作用(沈積)や、生物学的作用によるものを含み、それぞれ多様な堆積物の層(地層)を形成する。

堆積岩

堆積岩(たいせきがん、英: sedimentary rock)は、既存の岩石が風化・侵食されてできた礫・砂・泥、また火山灰や生物遺骸などの粒(堆積物)が、海底・湖底などの水底または地表に堆積し、続成作用を受けてできた岩石。

かつては、火成岩に対し、水成岩(すいせいがん、英: aqueous rock)とよばれていたこともある。地球の陸の多くを覆い、地層をなすのが普通である。

岩石

岩石(がんせき)とは、世間一般には、岩や石のこと。石の巨大なもの、特に無加工で表面がごつごつしたものを岩(いわ)と呼び、巌、磐とも書く。

学術的には、自然的原因による起源をもつ、数種あるいは一種類の鉱物や準鉱物(火山ガラスなど)の集合体を指す。たとえば、花崗岩は、石英、長石、雲母、角閃石など、さまざまな鉱物の集まりから成る。露頭での見かけ(産状)上は、層状である岩石(成層岩・層状岩)を地層と呼ぶのに対し、貫入している(貫入岩)か塊状のもの(塊状岩)を岩石として区別する。岩石は地球表層の地殻と上部マントルの一部をはじめ、他の地球型惑星や小惑星、衛星を構成する主要な物質である。

地殻の岩石は成因的に、マグマ(岩漿)が冷え固まること(火成作用)でできる火成岩、岩石の砕屑物、生物の遺骸、化学的沈殿物などが堆積または沈積(堆積作用)し、固結(続成作用)してできる堆積岩、既存の岩石が高い温度と圧力を受けて固体のまま組成や構造が変化(変成作用)してできる変成岩の3つに大きく分類することができる。さらに、共に地球の内部でできた岩石である火成岩と変成岩をまとめて内成岩、地表(地球の外部)でできた岩石である堆積岩を外成岩として大別する方法もある。

成層火山

成層火山(せいそうかざん 英: stratovolcano)とは、ほぼ同一の火口からの複数回の噴火により、溶岩や火山砕屑物などが積み重なり形成された円錐状の火山のこと。地形と内部構造によって類別された火山形状の一つである。

沖積平野

沖積平野(ちゅうせきへいや、alluvial plain)は、平野の一種であり、主に河川による堆積作用によって形成される地形。河川によって運搬された砕屑物(礫、砂、泥)が、山地間の谷底や、山地を離れた平地、河口、さらに沖合にかけて堆積して平野となったものをいう。谷底堆積低地、扇状地、氾濫原、三角州などの総称。海浜堆積物によって形成される海岸平野と区別される。河成堆積低地とほぼ同義。沖積低地、沖積地ともいう。

かつては、沖積世(完新世)に形成された平野についても沖積平野と呼ばれていた。そのため、海岸平野のうち完新世に形成されたものは沖積平野に含まれていた。現在では沖積世という時代区分用語は使用されていないため、沖積平野という語を形成時代的な意味合いで使用することは推奨されない。

泥(どろ、英: mud)とは、一般的には、水と混じった液状の土のことを指す。

泥岩

泥岩(でいがん、英: mudstone)は、その構成物質の粒の大きさが1⁄16mm以下のもの(泥)でできている堆積岩の一種。海底や湖沼底などに堆積した泥(シルト・粘土)が、脱水固結して岩石となったものである。

主に粘土鉱物からなり、有機物を含むことも多い。

火山灰

火山灰(かざんばい、英: volcanic ash)とは、火山の噴出物(火山砕屑物)の一つで、主にマグマが発泡してできる細かい破片のこと。木や紙などを燃やしてできる灰とは成分も性質も異なる。

火砕丘

火砕丘(かさいきゅう、英語: pyroclastic cone)は、火山活動で噴出した火山砕屑物が火口の周囲に積もり、丘を形成したものの総称。火山砕屑丘ともいう。

通常は単成火山であり、大きくても直径2-3km程度である。

火砕流

火砕流(かさいりゅう、pyroclastic flow、火山砕屑流)とは、火山現象で生じる土砂移動現象の一つで、特に火山活動に直接由来する「火山砕屑物の流れ」で、気体と固体粒子からなる空気よりもやや重い密度流である。「熱雲」「軽石流」を含めて「高温のマグマの細かい破片が気体と混合して流れ下る現象」の総称。英語では「pyro(火の)clastic(破片の) flow(流れ)」。

砂(すな、英: sand)は、砕屑物のうち、礫とシルトの中間(粒径が2 ミリメートル (mm) - 1/16 mm (62.5マイクロメートル (μm)) の粒子)のものをいう。岩石が風化・侵食・運搬される過程で生じた岩片や鉱物片などの砕屑物(砕屑性堆積物)から構成され、サンゴ・貝殻などの石灰質の化石片を含むこともある。砂漠、河川の下流、河口、海岸、海底など、様々な堆積環境下で観察される。

また、岩石を人工的手段で破砕した破砕物のうち、上記定義に該当する粒度のものを指す場合もある。

砂岩

砂岩(さがん・しゃがん、英: sandstone)は、主に砂が続成作用により固結してできた岩石。堆積岩でもっとも一般的なものの一つ。

砂岩の構成鉱物は石英と長石が主で、これらに既存の堆積岩や変成岩などに由来する岩片(これは鉱物の集合体である)が加わる。炭酸塩粒子を主体とするものは炭酸塩岩に分類され、砂岩には含めない。

泥岩と互い違いの地層をなしていることも多い岩石である。

礫(れき、つぶて、こいし)とは、小さい石、小石のこと。本稿では特に断りのない限り、砂よりも大きく、握り拳大程度までの大きさの石について述べる。

礫岩

礫岩(れきがん、英: conglomerate、コングロメレート)は、礫が続成作用により固結してできた岩石。堆積岩(砕屑岩)の一種。

粘土

粘土(ねんど、英: clay)は、以下のような意味をもつ言葉。

原義は、地層中などから得られ、焼き物の素材にもなる「粘っこい土」のこと。

学術・産業上は、「非常に細かい粒子でできた堆積物」として定義される。

一般に、塑造やモデリング用に商品化された粘土様の素材のこと。学校教材としても馴染みが深い。以下、上記 2. を「堆積物としての粘土」、3. を「塑造用粘土」とし、それぞれについて解説する。

自然堤防

自然堤防(しぜんていぼう、英語: natural levee)は、河成堆積地形、微地形の一種で、河川の流路に沿って形成される微高地をいう。洪水を繰り返す河川の下流部で発達し、氾濫原に限らず扇状地や三角州などにも分布する。なお、自然堤防帯は狭義の氾濫原の別称である。

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